什么是耐热玻璃?
耐热玻璃是比普通玻璃更耐热冲击的玻璃。因此,它适用于温度变化可能导致普通玻璃破碎的工业、建筑和烹饪应用。耐热玻璃通常是硼硅酸盐玻璃、钢化钠钙玻璃或玻璃陶瓷。玻璃烤盘通常被公众称为 Pyrex®,但这是玻璃和陶瓷产品的主要制造商 Corning®, Inc. 的商标。
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当大多数材料受热时,它们会膨胀;冷却后,它们会收缩。此属性称为热膨胀 ,并且指定给定材料膨胀或收缩多少的数字称为其热膨胀系数 .玻璃具有很高的热膨胀系数,这意味着它在加热时膨胀非常迅速。这种快速膨胀会导致玻璃破碎,这种后果称为热冲击 .玻璃可以通过改变其化学成分、制造方法或两者兼而有之来抵抗热冲击。
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大多数普通玻璃是通过混合二氧化硅、石灰、碳酸钠和少量其他矿物质制成的。这被称为钠钙玻璃,用于玻璃瓶和罐子、窗玻璃和其他常见应用。 19世纪后期,德国化学家奥托·肖特通过在混合物中添加硼,发明了硼硅酸盐玻璃。
硼硅酸盐玻璃比钠钙玻璃更轻、更坚固,熔点更高,热膨胀系数更低。用于耐热玻璃实验室设备,如试管;用于烤盘和餐具;在需要高抗热冲击性的工业应用中,例如隔热瓦。它还被用作高质量的光学玻璃——例如在大型望远镜中——因为它可以很好地传输光线并防止形状发生变化。
Corning® 以其 Pyrex® 品牌推广了在烤盘中使用硼硅酸盐玻璃,但如今在美国销售的大多数 Pyrex® 是钢化钠钙玻璃。钢化玻璃在制造过程中经过热处理,导致玻璃内部收缩,表面张力增加,从而更好地平衡玻璃中的应力。钢化玻璃比未钢化玻璃更坚固,抗热冲击性更好。
耐热钢化玻璃用于炊具和玻璃壁炉屏风。使用这种玻璃的主要缺点是冷却后无法改变其形状。切割或碎裂钢化玻璃会使其内部应力失衡,使其容易破裂。当它破裂时,它往往会破碎成小块,而不是大而锋利的碎片。因此,它经常用于汽车挡风玻璃。
微晶玻璃是经过热处理直到玻璃中开始形成晶体的玻璃。通过改变晶体的数量,可以制造出具有广泛可能的热膨胀系数的耐热玻璃。微晶玻璃主要用于玻璃炉顶和烹饪表面、壁炉屏风和防火玻璃面板。在建筑中,被描述为“防火”的窗户或玻璃面板通常是用玻璃陶瓷上釉的钠钙玻璃,或者由两块玻璃构成并填充阻燃材料。
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